Наибольшую часть межзвёздного пространства в Галактике заполняет очень разреженный межзвёздный газ. В некоторых местах газ нагрет до значительных температур, и как следствие нагрева – ионизированный. Т.е. часть или даже все электроны оторваны от атомных ядер. Ионизированный газ обладает высокой электропроводимостью и имеет значительный объём. Это приводит к тому, что межзвёздное магнитное поле весьма тесно взаимодействует с веществом. Поле связано с веществом, буквально даже вморожено в него. Поэтому при движении газа поперёк линий магнитной индукции, силовые линии магнитного поля начинают искривляться. Также возможно и обратное – при перемещении линий магнитной индукции в пространстве, межзвёздный газ, через который они проходят, начинает перемещаться вместе с линиями. Таким образом, из-за наличия этой “вмороженности” магнитного поля в газ, возможны движения больших масс газа и как следствие этого − в значительной степени может изменяться структура межзвёздного вещества. К примеру, волокнистая структура туманностей обусловлена тем, что волокна вытянуты вдоль магнитных силовых линий.
Особенности межзвёздного вещества
В межзвёздном веществе существуют неоднородности, иногда достигающие размеров в сотни световых лет. Причиной их возникновения может быть неустойчивость замагниченного газового диска Галактики. Возникает вопрос – «Как такое возможно»? Если допустить, что изначально линии магнитного поля Галактики располагались примерно параллельно плоскости её диска, то в этом случае на межзвёздный газ действуют две противоположно направленные силы: гравитация звёздного диска и давление магнитного поля. Пока соблюдается равенство этих сил, газ уравновешен.
Однако, даже малое перемещение газа к плоскости диска приведёт к искривлению линий магнитной индукции. Образуется магнитная яма, в которую под действием гравитации и вдоль линий индукции будут перетекать всё большие массы газа. Этот процесс вызовет ещё более сильное искривление линий индукции и углубление магнитной ямы. Когда в магнитной яме плотность газа станет достаточно высокой, то этот газ станет непрозрачен для основных источников нагрева межзвёздной вещества – жёсткого ультрафиолетового излучения звёзд и космических лучей. При отсутствии нагрева, газ охлаждается и переходит в молекулярное состояние. Под действием собственной тяжести газ начинает образовывать сгустки и сжиматься. В образующихся молекулярных облаках возникают условия, при которых из холодного газа может образоваться звезда или даже целое скопление звёзд.
Но замагниченное облако трудно сжать: этому препятствует растущее магнитное давление. Следовательно, в процессе формирования звезды условие “вмороженности” магнитного поля в вещество должно нарушаться. Это происходит тогда, когда из-за охлаждения газа концентрация заряженных частиц в нём резко падает. Так что отношение числа ионизованных частиц к числу нейтральных (так называемая степень ионизации) падает до очень малых значений 10^(-12). В результате электропроводимость газа снижается, и магнитное поле уже не сдерживает сжатие. Газовый сгусток превращается в звезду.
Отношение к Солнечной системе
Однако, через линии индукции ещё сохраняется связь сжимающегося облака с окружающим веществом, что имеет большое значение при образовании вокруг зарождающихся звёзд газопылевых дисков. Звёзды типа Солнца посредством магнитного поля способны передать диску почти весь момент количества движения. Из диска могут сформироваться планеты, как это произошло в Солнечной системе, и тогда получается, что звезда затормозила своё вращение, но планеты за счёт этого приобрели очень большой момент количества движения.
В Солнечной системе суммарная масса планет составляет примерно 0,1% от массы Солнца, и в то же время на их орбитальное и вращательное движение приходится 98% момента в системе и только 2% – на вращение Солнца. По-видимому, именно магнетизм оказался решающей силой в распределении момента движения между телами, да и в целом в образовании планет из околосолнечного диска.
В. Грибков
